Världens står inför en energirevolution. Rättare sagt, den pågår hela tiden och att det mullrar under Europas nuvarande energijättar är ingen profetia, det är en verklighet där aktiekurser och lönsamhet rasat de senaste fem åren. Ny väderberoende energi tar sig bit för bit in i systemet och det är klart att de gamla jättarna kallar det ett problem men frågan är om det verkligen stämmer. Är det svårt för våra samhällen att drivas om vinden mojnar eller när solen gått ner på kvällen.
BRA JOURNALISTIK ÄR INTE GRATIS
Gillar du det du läser?
Swisha en peng till: 123 148 087 0
Och vad ska man i så fall göra åt det?
Lagring eller anpassning?
Om ett samhälle får hälften av all sin el från solen så betyder det självklart att molniga dagar skapar lägre produktion.
Delar av miljörörelsen har därför länge drivit tesen att ett hållbart samhälle måste kunna minska konsumtionen av energi i takt med produktionen.
Det kallas ibland för ”smarta elnät”, man använder mycket el när det finns gott om det och lite när det finns mindre el. Genom lock och pock ska man försöka få elkonsumenter, stora som små, att anpassa sig efter tillgången. Stora prisändringar per timme kan vara ett tvingande sätt, stora fördelar för den som minskar sin konsumtion kan vara ett annat sätt.
Reglering i form av brist är ingen nyhet, det har våra samhällen haft i många perioder. Men anpassning kräver ett stort mått av frivillighet för att inte drabba de tunga elkonsumenterna som måste få fungera i samhället. Det är svårt att stänga av kommunikationer, industrier, handel eller sjukvård vid elbrist.
Kvar blir privata elkonsumenter som får betalt om de släcker lampor, tvättar mindre eller lagar mat energisnålare.
Eftersom elbehovet hos ett vanligt hushåll kan skifta från 8 000 kWh per år för hushålls el (utan att räkna med värmebehov) till snålkonsumenter som bara gör av med 2 000 kWh så finns det självklart en hel del energi att spara genom återhållsamhet.
Men vill medborgarna det? Det vill säga är det politiskt möjligt?
Om energin är rent producerad är det svårt att politiskt motivera varför människor just i den frågan inte ska kunna få välja själv.
Lagring kräver mer produktion
Om man lagrar el innebär det att man måste producera mer el än om den användes direkt. Att lagra överskottsel i form av värme som man sedan gör om till el igen när den behövs, kostar en förlorad tredjedel i energi. All energiomvandling kostar nämligen.
Det här gäller också elöverföring från andra länder eller från norr till söder. Svenska kraftnäten förlorar ungefär 10 procent av sin el genom luftledningarna. Elen blir värme som fåglarna värmer sig med.
På samma sätt kan ett batteri, även det allra bästa, innebära att en tredjedel ”försvinner”. (Även det blir värme, känn på mobilen när den jobbar så förstår du). För att få ut lika mycket el med en lagring så måste man alltså producera mer.
Men det är ju i sig inget problem om man lagrar de där dagarna då solen skiner som mest eller när vinden blåser som hårdast. Då har samhället ändå för mycket el, jämfört med konsumtionen.
Det vet vi redan i dag. Vissa dagar producerar vindkraftsnationen Danmark 100 procent av all sin el via vindkraft medan Tyskland klarar av att en solig dag göra mer än 50 procent av sin el via hustaken.
När förnybar ren el byggts ut kommer vi ha för mycket el många dagar. Och lagringen blir då ett alternativ till att slösa bort energin.
Men lagringens största problem i dag är att ingen vill betala för den.
Energibolagen tjänar mer på att producera smutsig el och staten har inte infört regler som tvingar fram lagring. Detta trots att det absolut billigaste sättet att lagra skulle vara storskalig gemensam lagring i gemensamt ägda system.
Tittar man på vårt och våra grannländers elsystem är det där slående.
Vi kan lagra el i Sverige billigare än någon annanstans.
Vi behöver inte ens bygga ut något.
Redan i dag lagrar Sverige mer el än andra länder. Det sker i vattenkraften som bromsas när det är låg konsumtion. (Nattetid). Det är många TWh per år som lagras på det sättet. På dagen öppnar vattenkraften luckorna som då ger mer el medan man stänger på natten.
BRA JOURNALISTIK ÄR INTE GRATIS
Gillar du det du läser?
Swisha en peng till: 123 148 087 0
Det här kan alla se själva.
I Sverige finns en sajt som heter ”Kontrollrummet” på Svenska kraftnäts sajt.
Den visar inte bara hur mycket el som skickas i de svenska ledningarna varje sekund, den visar också hur mycket som produceras och konsumeras i grannländerna Norge, Danmark, Finland och de baltiska staterna.
Det är en lärorik sida för den som vill diskutera framtiden.
Såhär ser en normal vinterdag ut i det svenska elsystemet.
Diagrammet som du hittar i bildspelet ovan visar att kärnkraften går på ungefär samma kraft hela tiden, fjärrvärmen likadant, medan vind varierar lite mer. Men mest varierar den blå översta delen. Vattenkraften.
Den är så flexibel att den kan tredubblas från morgon till mitt på dagen!
Denna dag (7 december 2016) gav den 3345 MW medan den klockan 16.00 kunde producera hela 10 450 MW. Alltså mer än kärnkraften som stadigt låg på runt 7 000 MW den dagen.
Det här betyder att hela diskussionen om lagringsproblem i Sverige är djupt överdriven.
Tänk dig att du till denna dag tillförde dubbelt så mycket vindel plus under de soligaste timmarna några MW solel. Vattenkraften skulle lätt kunnat balansera det genom att helt enkelt producera mindre och lagra i dammarna. De finns ju redan.
Nu är detta en vinterdag. Men hur ser det ut en solig sommardag? Klarar vattenkraften att lagra mycket solel?
Sommarens solel lagras helt i vatten
Den 22 juni 2016 såg elproduktionen ut som diagrammet ovan. Kärnkraften var bromsad till 4400 MW, vinden gav lite och värmeverken gick på sparlåga eftersom ingen behöver värme till husen. Istället var det vattenkraften som gjorde jobbet.
Kl 03.00 producerade den 2905 MW och klockan 12.00 hela 9355 MW.
Vattenkraften klarade alltså utan problem att balansera utifrån svenska folkets konsumtion.
Men vad skulle då hänt om 10 GW solel börjat jobba klockan 04.00 då solen gick upp.
Jo, på morgonen skulle solelen klarat att spara 1 GW vattenel redan klockan 06.00 för att klockan 13.00 peaka med 9 GW. (Det här var en solig onsdag). Vattenkraften skulle inte ha stängts av helt men vatten skulle lagrats i dammarna mitt på dagen motsvarande hela kvällsproduktionen.
10 GW solel är ingen omöjlighet alls i Sverige. Då har vi inte ens använt alla stora fastigheters tak. På sommaren skulle solen enkelt kunna producera all el i kombination med vattenkraft. Kärnkraften kan stängas av. Men det gäller alltså Sverige.
Hur ser det ut om vi istället diskuterar hela det nordiska elsystemet? Måste inte de andra länderna leva på rysk gas eller kärnkraft?
Tittar man på alla länderna i systemet, är det tvärtom ännu bättre. Vattenkraft finns i alla länder men allra mest i Norge. Den norska vattenkraften kan lagra ännu mer än den svenska och tillsammans med de andra länderna utgör den faktiskt över 50 procent av all elproduktion när vi använder elen som mest en vinterdag. På natten och morgonen bromsar den och på dagen flödar kraften.
BRA JOURNALISTIK ÄR INTE GRATIS
Gillar du det du läser?
Swisha en peng till: 123 148 087 0
Det här innebär att om man diskuterar hela Skandinavien plus de baltiska staterna så kan vi i vattenkraften lagra väldigt mycket sol och vind. Vi har storskaligt inga lagringsproblem.
Men man kanske vill lagra lokalt ändå?
För att skapa mer regional självförsörjning och kanske rentav lokal självförsörjning för byar, städer och enskilda bostadsområden?
Eller kanske en industri vill bygga sin hållbarhet på att själv producera energin året om?
Hur gör man då? De tekniska lösningarna finns, se nästa uppslag.
Energisystemet bromsar sin förnyelse
Energisystemen på jorden styrs av stora energijättar som egentligen bara har att förlora på att deras anläggningar utmanas av förnybar energi.
Rent affärsmässigt har de allt att vinna på att lagring framställs som ett jätteproblem, samtidigt som de faktiskt är ägare av de största lagringssystemen – vattenkraften.
Men så länge de tjänar mer på att producera el, än på att lagra andras, så kommer deras motstånd mot ett mer effektivt och demokratiskt energisystem fortsätta.
Vill man politiskt få fart på förändringen måste det därför till ett system där vi gemensamt betalar för lagring.
Ett av de begrepp som används i debatten är ordet ”baskraft”. De stora aktörerna försöker påstå att det måste finnas en baskraft som alltid ger el för att samhället ska vara stabilt.
Det är naturligtvis inte sant, ett samhälle med många olika elproduktionssystem som samverkar blir mycket starkare än ett med några få centrala produktionsanläggningar.
Det har Sverige och för den delen numera Frankrike fått lära sig när kärnkraften fått säkerhetsproblem.
Att vinden mojnar en dag är inget mot vad som händer när kärnkraftverk nödstoppas.
Det första går att förutse genom att lyssna på väderleksrapporterna.
Det andra är alltid en chock som ingen kunde ana.
I framtiden kommer vi säkert ha andra system som lätt kan användas till lagring precis som vattenkraften. Storskalig tidvattenkraft är en sådan. Det finns svenska ”drakar” som seglar under vattnet och producerar el på undervattensströmmar. Ju närmare ekvatorn man kommer desto effektivare blir också solkraftverk som lagrar dagens värme i stora saltlager som man sen plockar ut energi ifrån på nätterna.
Själv tror jag att geoenergi, alltså varmt vatten från jordens inre kommer bli den största energiproducenten bredvid solel framöver. Bergvärmen vi har i dag är bara en försmak på den energi som finns lagrad i jordskorpan redan.
Det är inte tekniken som hindrar solelen eller annan ren elproduktion att ta över.
Kombinationen anpassning och lagring löser problemet.
Klimatfrågan handlar inte om teknik.
Utan om pengar.
Att skapa ett energisystem där alla får tillräckligt med el utan utsläpp är inte en framtidsdröm, det går att göra här och nu.
Men vem ska köpa ut förstörarna som bromsar?
BRA JOURNALISTIK ÄR INTE GRATIS
Gillar du det du läser?
Swisha en peng till: 123 148 087 0
Lagra i pumpkraft
Den äldsta och kanske enklaste lagringsmetoden är pumpkraft.
Det betyder att man med solel eller vindel pumpar upp vatten från en sjö till en stor damm eller kanske ett vattentorn. På natten låter man sen vattnet rinna tillbaka och producera el med en turbin.
Det är helt enkelt småskalig vattenkraft utan att man bygger ut floder eller skapar andra stora ingrepp i naturen. Pumpkraft har funnits väldigt länge, de första byggdes över hundra år sen och tekniken är alltså både gammal och beprövad. Runt världen finns det över 300 aktiva pumpkraftverk (varav två i Sverige).
Med tanke på att mänskligheten bor nära hav och därmed kan använda havet för att lagra havsvatten i dammar så är pumpkraft inte bara en fråga för bergsbyar eller insjöar. Vattenkraft skapad på dagen av solen som driver pumpar är en mycket enkel lösning för den som vill spara energi över tiden lokalt.
Lagra i luft eller med vanlig tyngdkraft
n Storskalig lagring behöver inte handla om vatten eller vätgas. Det kan lika gärna handla om luft. Komprimera luft i stora gruvhål eller andra behållare under dagen och låt luften sen pysa ut på natten och driva turbiner. På samma sätt kan man använda gravitationen. Tänk dig att du drar en stor järnvägsvagn uppför en backa på dagen med solel. På kvällen får den rulla neråt och göra el.
Det finns också utvecklade superkondensatorer som fungerar som batteri för användaren liksom mer avancerad teknik som utnyttjar magnetfält.
Det är helt enkelt inte brist på teknik för att skapa lagring mellan natt och dag eller mellan sommar och vinter.
Så vad är egentligen problemet?
Pengar.
Lagra i vätgas
Bilindustrin har länge pratat om vätgas som den självklara framtidslösningen. Och vätgas är en utmärkt lösning om den produceras rent. I dag är vätgas ofta skapad av naturgas och då blir det som att köra bilarna med smutsig fossil energi. Men vätgas kan skapas genom solel. Man använder el för att dela vatten och får vätgas som får driva en bränslecell. Utsläppet från bränslecellen blir... vatten.
På papperet är det alltså en väldigt enkel metod för att lagra vind och solel över långa tidsrymder.
Men hittills har kostnaderna varit för höga. (Det är givetvis inte ett argument i sig. Kostnaderna sjunker om någon storsatsar).
Lagra i batteri
Den teknik som utvecklats mest är batterier. Här pågår en teknikrevolution som dels handlar om kraftiga prisfall på nuvarande teknik när den skalats upp till massproduktion (skapat av elbilar och mobiltelefoner) dels en ny kunskap där bättre styrsystem och laddsystem gjort att exempelvis elbilar kan förlänga sin drift med flera mil utan ny batteriteknik i sig.
Men batterier har ett problem när det gäller långsiktig lagring. Få tror att vi med batterier kommer lagra el från sommar till vinter.
Det finns ny teknik med så kallade flödesbatterier och givetvis en hype runt nanoteknologi och materialet grafen, det är lite av it-era över forskningen i dag. Hur lagring i batteri ser ut om tio år finns det ingen seriös prognos på.
De flesta framtidsscenarier från myndigheter handlar istället om att man räknar fram dagens teknik tio eller tjugo år framåt och har ingen möjlighet att räkna in förbättringar. (Det är därför prognoser om förnybar elproduktion varit så felaktiga år från år).
Batterier har dock fördelar som alla andra lagringstekniker saknas.
De kan både vara småskaliga och storskaliga utan stora ekonomiska skillnader.
Batterier kan göra så en villa kan lagra el från dag till natt utan att behöva hämta el från nätet.
På samma sätt kan containerstora batterilager sköta elen åt småföretag, villakvarter eller datacentraler.
Det betyder att batterierna faktiskt utmanar dagens elsystem som bygger på central styrning via elnäten.
Det här är knappast det mest optimala klimatpolitiskt men blir kanske nödvändigt då elnäten ägs och styrs av de stora elbolagen som också äger de stora elproduktionsanläggningarna. Och när de förlorar pengar på sin elproduktion försöker man gardera sig med inkomster från ständigt höjda elnätsavgifter.
I Sverige har det här inneburit stora övervinster på elnätssidan som flyttats till koncernerna för att mildra förluster från kolkraft eller kärnkraft.
Batteriernas största vän i dag är alltså en energipolitik som försvårar för medborgarna att skydda sig från de stora energijättarnas problem.
